功能特（tè）点

（1）AI核（hé）心

基（jī）于树莓派强大的Al计算能力，系统内核是一个小巧却功能（néng）强大的（de）计算机，它（tā）可（kě）以让（ràng）你并行运行多个神经网络、对象检测、分割（gē）和语（yǔ）音处理等（děng）应用（yòng）程序， 系统搭载高性能Cortex-A72 64位四（sì）核处理器，2路（lù）micro-HDMI端口支持分辨率高达4K的双（shuāng）显示屏，高（gāo）达4Kp60的硬件（jiàn）视频解码，高（gāo）达（dá）8 GB的RAM，双频2.4/5.0 GHz无（wú）线局（jú）域网，蓝牙（yá）5.0，千兆（zhào）以太（tài）网，USB 3.0和PoE功能（néng），带来足（zú）够的Al计（jì）算能力，并支（zhī）持（chí）一（yī）系（xì）列流行的Al框架和算法，比（bǐ）如TensorFlow、Pytorch、caffe/caffe2、Keras、MXNET等。

（2）系统框架与（yǔ）AI框架

系统预（yù）装Raspbian操作（zuò）系统，所有环境代码库文件均已（yǐ）安装，开（kāi）机即用。Raspbian在云计算领域效率极高，特别适用于机器（qì）学习这样的存（cún）储密集型和计算密集型（xíng）任务。提供详细的（de）python开源范例程（chéng）序，。

Python具有（yǒu） 简单、易学、免费、开源、可移植（zhí）、可扩展、可嵌（qiàn）入、面向对（duì）象等（děng）优点，它（tā）的面向（xiàng）对象甚至比Java和C#更（gèng）彻底；多种AI框架：OpenCV计算机视觉库，TensorFlow AI框架，Pytorch AI框架等。

（3）基础GPIO与传（chuán）感器实验基础实（shí）验模（mó）块（kuài）

人工智（zhì）能技（jì）术应用（yòng）与开发平台基础GPIO与传感器实验模块，包括：LED实验、继电器实验（yàn）、轻触开关按键实验、光敏传感（gǎn）器（qì）实验、火（huǒ）焰报警实验、触摸开（kāi）关实验、直流（liú）电（diàn）机风扇模块实验、高精度ADC采集实验等全系（xì）列（liè）传感器（qì）。

（4）AI视觉实验模（mó）块

OpenCV（ Open Source Capture Vision） 是一个免费的计算机视（shì）觉（jiào）库， 可通过处理图像和视频来完成（chéng）各种任务，比如显示摄像头（tóu）输入的（de）信（xìn）号（hào）以及让机器人识别现实生活（huó）中的物体。AI 视觉（jiào）模块以OpenCV为图像处理（lǐ）库（kù），搭（dā）载高清120°广角摄像头，拥有第一视觉（jiào），可实（shí）现颜色（sè）识别、形状（zhuàng）识别、基于Pytorch的手（shǒu）势识（shí）别、AI人工智能（néng）脸部特征识别等（děng）功能。

（5）AI语音交互实验模块

AI语音（yīn）交互实验模块涉及语音识别（bié）和（hé）语音合（hé）成模块。语音（yīn）识别（bié）该模块使用方便，学生无（wú）需深（shēn）入了解（jiě）语（yǔ）音识别原（yuán）理，通过IIC通信，即可识别语音（yīn），输出（chū）结果，可直（zhí）接用于（yú）多种人机交互场景的开发（fā）实验中（zhōng）。语音合（hé）成（chéng）模块是一款可实现中文、英文合（hé）成，并集成语音编码、解码功能，可实现音量调节（jiē）、智能（néng）语速、语调（diào）调节（jiē）等功能（néng），模拟真人发音效果，可助力开发者（zhě）实（shí）现顺畅自然的智能语音交（jiāo）互体验。结合（hé）音识（shí）别模块和语音合成模块，实现智能语音交互实验（yàn）、语音（yīn）唤醒实（shí）验（yàn）、语音控制、语音识别播报等。

（6）机器人运动学

机器人运动学（xué）分为（wéi）正向运动学和逆向运动学，正向运（yùn）动学即给（gěi）定机械臂各关节角度，计算（suàn）机器人末端（duān）位（wèi）置；逆向运动学即（jí）已知机器人末端的位置，计算机械臂对应位置（zhì）的全部（bù）关节（jiē）角（jiǎo）度（dù）。本实验以（yǐ）6自由度机械臂为控制对象，使用逆运（yùn）动学，根据设置的目（mù）标（biāo）位置坐标，计算出关节角度； 再将关节角度换算成（chéng）舵机脉宽，就可以实现机械（xiè）臂末端移动到目标位置。实（shí）现单个PWM舵机控（kòng）制、机械臂多轴联（lián）等功（gōng）能（néng）。

（7）ROS系统拓展模块

ROS机器（qì）人操作系统（tǒng）是（shì）工（gōng）具、库和协议的（de）集合，旨在（zài）简化机器人（rén）平台，构建复杂而强大的机器人（rén），该解（jiě）决方案以流行的机器（qì）人操作系统（tǒng）ROS为（wéi）软件环境，以激光雷达为（wéi）载（zǎi）体，可开设（shè）ROS应用软（ruǎn）件开（kāi）发、激光雷达传感器数据采集（jí）与融合、建图等内容相（xiàng）关的各种类型的（de）实验。具体（tǐ）涉（shè）及ROS激光雷达Gmapping，Hector，Karto，Cartographer等建图算法，实现建图、激光雷达警（jǐng）卫等功能（néng）。（8） 场景、多传感器器综合实验模块

通过构建场（chǎng）景（jǐng）与（3）-（7）中AI视觉、AI语音（yīn）、机器人运动学（xué）、ROS激（jī）光雷达、全系列传（chuán）感模块等相（xiàng）结构，实现场景、多传感器器综合实验（yàn）。例如，a）颜色分拣：通过（guò）对目标色块（kuài）进行颜（yán）色识别和坐标定位，可以轻松控（kòng）制（zhì）机械臂实现颜色识别（bié）、抓取、分拣。b）智（zhì）能（néng）码垛：通（tōng）过对目标物品进行识别（bié）和（hé）定位，可以（yǐ）轻（qīng）松实（shí）现（xiàn）色块（kuài）码垛（duǒ）的功能（néng）。c）目标追踪：通过对目标色（sè）块进行视觉定位（wèi），利用机械臂的逆运动学算法，可以更（gèng）好（hǎo）的对目标色（sè）块（kuài）进行捕捉和追踪。